WO2005005971A1

WO2005005971A1 - 流量・液種検知装置および流量・液種検知方法、ならびに、液種検知装置および液種検知方法

Info

Publication number: WO2005005971A1
Application number: PCT/JP2004/009853
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Kawanishi; Takayuki Takahata; Kenji Tomonari; Kiyoshi Yamagishi; Atsushi Koike; Akiko Kubota; Shin-Ichi Inoue
Original assignee: Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-01-20
Also published as: EP1653227B1; CA2532209A1; EP1653227A1; US7377185B2; EP1653227A4; US20060213263A1

Abstract

[課題]　流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが可能なコンパクトで、かつ正確にしかも迅速に流体の流量、液種、濃度を検知する。 [解決手段]　被検知流体が流通する主流路と、主流路から分岐した副流路と、副流路に設けられた流量・液種検知センサー装置とを備えた流量・液種検知装置を用いて、被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うとともに、被検知流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知する。

Description

明細書

流量，液種検知装置および流量，液種検知方法、ならびに、液種検知装置および液種検知方法

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、自動車における燃料であるガソリン、軽油、プラントなどの有機溶液などの流体の種類、濃度、ならびに流量を検知する流量'液種検知装置および流量 ·液種検知方法、ならびに、液種検知装置および液種検知方法に関する。背景技術

[0002] 従来より、自動車の排気ガスには、未燃焼のハイド口カーボン（HC)、 NOxガス、 S Oxガスなどの汚染物質が含まれているため、これを低減するために、例えば、 S〇x ではガソリン中の Sを除去したり、触媒によって未燃焼の HCを燃焼することによって低減することが行われてレ、る。

[0003] すなわち、図 17に示したように、自動車システム 100は、空気をオートマックエレメント（フィルター） 102で取り入れて、空気流量センサー 104を介してエンジン 106に送り込んでいる。また、燃料タンク 108内のガソリンをフューエルポンプ 110を介して、エンジン 106に送り込んでいる。

[0004] そして、 AZFセンサー 112の検出結果に基づいて、所定の理論空燃比となるように燃料噴射制御装置 114でエンジン 106での燃料の噴射が制御されるようになっている。

[0005] そして、エンジン 106からの排気ガスは、排気ガス中のハイド口カーボン（HC)が触媒装置 116で燃焼された後、酸素濃度センサー 118を介して、排気ガスとして排出されるようになっている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] ところで、このような自動車システムにおいて、世界中で販売されているガソリンには、図 18に示したように、蒸留性状の相違する（蒸発のし易さの相違する）様々なガソリンが存在する。 [0007] すなわち、図 18は、ガソリンの蒸留性状を示すものであり、パーセントと温度との関係、例えば、横軸 50% (T50)のところは、各種のガソリンがその 50%が蒸発する温度は何 °Cかを示している。

[0008] この図 18に示したように、例えば、標準ガソリン No.3に対して、 A2のガソリンは、最も重質な（蒸発しにくい）ガソリンを示し、 No.7のガソリンは、最も軽質な（蒸発し易い）ガソリンを示している。

[0009] 従って、下記の表 1に示したように、例えば、標準ガソリン No.3で理論空燃比となるように調整した自動車において、より重質なガソリン A2を用いた場合には、排気ガス中の HCの量は少ないが、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時において、トルクが不足しまうことになる。

[0010] 逆に、より軽質なガソリン Νο·7を用いた場合には、トルクは十分であるが、理論空燃比を上回ってしまい、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時において、排気ガス中の HCの量が多くなつてしまレ、、環境に与える影響が大きく好ましくない。

[0011] [表 1]

[0012] ところで、本発明者等は、特許文献 1 (特開平 11一 153561号公報）において、既に、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対し被検知流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づき、被検知流体の種類を判別する流体検知方法であって、発熱体への通電を周期的に行う方法を提案している。

[0013] し力、しながら、この流体検知方法では、発熱体への通電を周期的に行う（多ノ、。ルスで行う）必要があるので、検知に時間を要することになり、瞬時に流体を検知することは困難である。また、この方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる物質に対して、代表値によって流体検知を行うことが可能であるが、性状のかなり近似した、上記のようなガソリン同士の正確で迅速な検知を行うことは困難である。 [0014] 一方、最近では、排ガス中の N〇xが環境に与える影響を考慮して、例えば、ガソリン、軽油などの自動車燃料からの排気ガス中の N〇xを低減するために、尿素溶液を触媒装置 116に供給することによって、 N〇xを還元して Nガスとして無害化する方法が提案されている。

[0015] すなわち、図 19に示したように、自動車システム 100において、尿素溶液を貯留する尿素溶液タンク 132と、尿素ポンプ 134と、尿素ポンプ 134から送給された尿素溶液を触媒装置 116の上流側に噴霧する尿素噴霧装置 136とから構成される尿素溶液供給機構 130を介して、触媒装置 116の上流側に尿素溶液を供給するように構成されている。

[0016] ところで、このような自動車システムにおいて、尿素溶液が固化せずに、触媒装置 1 16の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素 32. 5%、 H 0 力 ¾7. 5%とするのが好適である。

[0017] このため、従来では、触媒装置 116の上流側に噴霧される尿素の濃度が一定であるかどうかを判断するために、触媒装置 116の上流側と下流側にそれぞれ、 N〇xセンサー 140、 142を配設して、 NOxの濃度を測定することによって行われている。

[0018] しかしながら、この NOxセンサー 140、 142は、 NOxの低減率の結果によって、尿素濃度を測定するので、事前に尿素溶液タンク 132内ないし噴霧される尿素の濃度を検知するのは不可能である。また、この NOxセンサー 140、 142は、感度があまり良好ではなかった。

[0019] さらに、上記のガソリン、尿素溶液を用いた自動車システムのいずれにおいても、ガソリンの流量、液種、尿素溶液の流量、濃度を把握して、エンジン、触媒装置を制御して、 HCや NOxを低減するためには重要である。

[0020] ところで、このような流体の流量を検知する装置として、特許文献 2 (特開平 11一 11 8566号公報）において、薄膜素子を用いた傍熱型流量センサーを用い、流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ回路を含む電気回路を使用し、発熱体に印加される電圧により被検知流体の流量を検知する熱式流量センサーが提案されている。

[0021] し力、しながら、特許文献 2 (特開平 11—118566号公報）の流量センサーでは、流体の流量を検知することができるが、同時に、流体の液種、濃度を検知することは不可能である。

[0022] 従って、上記のようにガソリンの流量、液種、尿素溶液の流量、濃度を把握するためには、上記のようなガソリンの種類を検知する検知装置と、尿素溶液の濃度を測定する装置以外に、別途、特許文献 2 (特開平 11-118566号公報)のような流速測定装置を設ける必要があるため、システムが大型化してしまうおそれがある。

[0023] なお、このような流体として、このような自動車システムだけでなぐ灯油を利用したシステム、プラントなどにおいて有機溶媒中に物質を溶解させた溶液を用いる場合にも、同様に、流量、濃度を検知する必要があり、同じような問題がある。

[0024] 特許文献 1 :特開平 11一 153561号公報 (特に、段落 [0042] 段落 [0049]参照）特許文献 2 :特開平 11 - 118566号公報

[0025] 本発明は、このような現状に鑑み、流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが可能なコンパクトで、かつ正確にし力も迅速に流体の流量、液種、濃度を検知することの可能な流量'液種検知装置および流量'液種検知方法を提供することを目的とする。

[0026] また、本発明は、このような流量'液種検知装置および流量'液種検知方法を用いた自動車の流量'液種検知装置および自動車の流量'液種検知方法を提供することを目的とする。

[0027] さらに、本発明は、このような流量'液種検知装置および流量'液種検知方法を用いた、排気ガスを効率的に低減できるとともに、燃費を向上すること可能な自動車の排気ガスの低減装置および自動車の排気ガスの低減方法を提供することを目的とする。

[0028] また、本発明は、このような現状に鑑み、コンパクトで、かつ正確にし力も迅速に流体の液種、濃度を検知することの可能な液種検知装置および液種検知方法を提供することを目的とする。

[0029] また、本発明は、このような液種検知装置および液種検知方法を用いた自動車の液種検知装置および自動車の液種検知方法を提供することを目的とする。

[0030] さらに、本発明は、このような液種検知装置および液種検知方法を用いた、排気ガスを効率的に低減できるとともに、燃費を向上すること可能な自動車の排気ガスの低減装置および自動車の排気ガスの低減方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0031] 本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明の流量'液種検知装置は、流体の流量を検知するとともに、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための流量 ·液種検知装置であって、

被検知流体が流通する主流路と、

前記主流路から分岐した副流路と、

前記副流路に設けられた流量'液種検知センサー装置と、

前記副流路に設けられ、前記流量'液種検知センサー装置への被検知流体の流通を制御する副流路開閉弁と、

前記流量'液種検知センサーと副流路開閉弁を制御する制御装置を備え、前記制御装置が、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うとともに、前記被検知流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知するように制御するように構成されてレヽることを特徴とする。

[0032] また、本発明の流量'液種検知方法は、流体の流量を検知するとともに、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための流量'液種検知方法であって、

被検知流体が流通する主流路と、

前記主流路から分岐した副流路と、

前記副流路に設けられた流量 ·液種検知センサー装置とを備えた流量'液種検知装置を用いて、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うとともに、前記被検知流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知することを特徴とする。

[0033] このように構成することによって、被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を、正確かつ迅速に行うことができる。

[0034] 一方、被検知流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知することができる。

[0035] 従って、流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが、正確にし力も迅速に可能であり、しかも、 1つの流量'液種検知装置で、流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが可能であるので、コンパクトであり、例えば、自動車システムに適用すれば、システム全体をコンパクトにすることが可能である。

[0036] また、本発明は、前記副流路の流量'液種検知センサー装置の下流側に逆支弁が配設されてレ、ることを特徴とする。

[0037] このように副流路の流量'液種検知センサー装置の下流側に逆支弁を配設することによって、例えば、流体を流通させる送液装置であるポンプの種類、駆動系の種類によって、脈流が発生して逆流が生じる場合に、この逆流を抑えることができる。

[0038] 従って、流量'液種検知センサー装置内での流体の逆流が防止できるので、液種検知、濃度検知、および流量の検知の際に、流体の逆流によって影響されることなく

、これらの検知を正確かつ迅速に行うことができる。

[0039] また、本発明は、前記主流路に設けられ、該主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁を備えることを特徴とする。

[0040] また、本発明の流量 ·液種検知装置は、前記制御装置が、

前記被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉し、前記被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開するように制御するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0041] また、本発明の流量'液種検知方法は、前記被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉し、

前記被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開するように制御することを特徴とする。

[0042] このように被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉することによつて、副流路に被検知流体を流して、流量'液種検知センサー装置における検知に必要な流体の流量を確保することができる。

[0043] 逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開することによって、主流路に流体を流すことによって、副流路を流れる流体の流量を低下させて、流量- 液種検知センサー装置における検知に必要なだけの流体の流量を確保することができる。

[0044] 従って、流量のダイナミックレンジが広い場合にも対応することが可能であり、感度範囲の広い流量'液種検知装置および流量'液種検知方法を提供することが可能でめる。

[0045] また、本発明は、前記主流路にオリフィスが配設されていることを特徴とする。

[0046] このように主流路にオリフィスが配設されているので、主流路内の圧力損失が小さく、副流路内を流体が流れにくい場合において、オリフィスによって主流路の圧力損失を上昇することができ、これによつて、副流路内に検知に必要な一定の流量の流体を流すことができ、確実に上記のような検知を行うことが可能である。

[0047] また、本発明の流量'液種検知装置は、前記流量'液種検知センサー装置が、流量 ·液種検知センサー装置本体内に導入された被検知流体を一時滞留させる流量 ·液種検知室と、

前記流量'液種検知室内に配設された流量'液種検知センサーヒーターと、前記流量'液種検知センサーヒーターから一定間隔離間して、前記流量'液種検知室内に配設された液温センサーとを備え、

前記流量'液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された流量 ·液種検知用液温センサーとを備え、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒ一ターによって、前記流量 ·液種検知室内に一時滞留した被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように構成するとともに、

前記被検知流体の流量を検知する際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記流量'液種検知室内を流通する被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、流量を検知するように構成されてレ、ることを特徴とする。

また、本発明の流量'液種検知方法は、前記流量'液種検知センサー装置が、流量 ·液種検知センサー装置本体内に導入された被検知流体を一時滞留させる流量 ·液種検知室と、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒ一ターによって、前記流量 ·液種検知室内に一時滞留した被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するとともに、

前記被検知流体の流量を検知する際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記流量'液種検知室内を流通する被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、流量を検知することを特徴とする。

[0049] このように構成することによって、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、し力も、例えば、ガソリンなどの流体を引火する温度に加熱することなぐ正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0050] すなわち、流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、 1パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0051] また、本発明は、前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする。

[0052] このように構成することによって、 1パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差 V0を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0053] また、本発明の流量'液種検知装置は、前記制御装置が、予め制御装置に記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するように構成されていることを特徴とする。

[0054] また、本発明のガソリンの流量'液種検知方法は、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知することを特徴とする。

[0055] このように構成することによって、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、流体の種類、濃度を検知するので、より正確で迅速に流体の種類、濃度を検知することが可能である。

[0056] また、本発明の流量'液種検知装置は、前記制御装置が、前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、

所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0057] また、本発明の流量'液種検知方法は、前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、

[0058] このように構成することによって、被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差 V0 の影響をなくして、電圧出力 Voutをガソリンの性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速に、流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0059] また、本発明の流量'液種検知装置は、前記制御装置が、予め制御装置に記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の流量を検知するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0060] また、本発明の流量'液種検知方法は、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の流量を検知することを特徴とする。 [0061] このように構成することによって、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、流体の流量を検知するので、より正確で迅速に流体の流量を検知することが可能である。

[0062] また、本発明は、前記流量'液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、流量'液種検知用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状流量 ·液種検知センサーヒーターであることを特徴とする。

[0063] このように構成することによって、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0064] しかも、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確な流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0065] また、本発明は、前記流量'液種検知センサーヒーターのヒーターと流量'液種検知用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレヽることを特徴とする。

[0066] このように構成することによって、流量'液種検知センサーヒーターのヒーターと流量 •液種検知用液温センサーとが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0067] また、本発明は、前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0068] このように構成することによって、液温センサーが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0069] また、本発明の自動車の流量'液種検知装置は、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知する自動車の流量'液種検知装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、上記のいずれかの流量'液種検知装置を配設したことを特徴とする。 [0070] また、本発明の自動車の流量'液種検知方法は、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知する自動車の流量'液種検知方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、上記のいずれかの流量'液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知することを特徴とする。

[0071] このように構成することによって、自動車において、正確かつ迅速にガソリン若しくは軽油の種類を検知することが可能である。

[0072] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、上記のいずれかの流量 ·液種検知装置を配設するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする。

[0073] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であってヽ

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリン若しくは軽油を、上記のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量

、種類を検知するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする。

[0074] このように構成することによって、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の検知結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、ガソリン若しくは軽油の流量、種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。

[0075] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HC、 NOxの量も低減でき、し力も燃費の向上あ図ること力でさる。

[0076] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であって、燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、上記のいずれかの流量'液種検知装置を配設するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、ガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整するガソリン若しくは軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする。

[0077] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、上記のいずれかの流量'液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする。

[0078] このように構成することによって、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の検知結果に基づいてガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切なガソリン若しくは軽油の圧縮率を得ることができる。

[0079] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HC、 NOxの量も低減でき、し力も燃費の向上あ図ること力 Sでさる。

[0080] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であってヽ

触媒装置の上流側に尿素溶液を供給する尿素溶液供給機構を備え、前記尿素溶液供給機構が、尿素溶液を貯留する尿素溶液タンクと、尿素ポンプと、尿素ポンプから送給された尿素溶液を触媒装置の上流側に噴霧する尿素噴霧装置とから構成されるとともに、

前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側に、上記のレ、ずれかの流量 ·液種検知装置を配設したことを特徴とする。

[0081] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、尿素溶液を貯留する尿素溶液タンクと、尿素ポンプと、尿素ポンプから送給された尿素溶液を触媒装置の上流側に噴霧する尿素噴霧装置とから構成される尿素溶液供給機構を介して、触媒装置の上流側に尿素溶液を供給するとともに、

上記のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側の尿素溶液の流量、尿素濃度を検知することを特徴とする。

[0082] このように構成することによって、尿素溶液が固化せずに、触媒装置の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素 32. 5%、 H 0力 ¾7. 5%である

2

か否力、を正確に迅速に判断できる。

[0083] 従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので

、排気ガス中の N〇xを還元して極めて低減することができる。

[0084] また、本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明の液種検知装置は、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための液種検知装置であって、

液種検知装置本体内に導入された被検知流体を一時滞留させる液種検知室と、前記液種検知室内に配設された液種検知センサ一と、

前記液種検知室内に配設され、前記液種検知センサーを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする。

[0085] また、本発明の液種検知方法は、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための液種検知方法であって、

前記液種検知室内に配設され、前記液種検知センサーを囲繞する流れ制御板とを備えた液種検知装置を用いて、

前記液種検知装置本体内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室内で被検知流体を一時滞留させて、被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うことを特徴とする。

[0086] このように構成することによって、液種検知装置本体内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室内での被検知流体の流れが、流れ制御板によって抑制されて、この流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に位置する液種検知センサーの周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。

[0087] 従って、液種検知センサーによる液種、濃度の検知の際に、被検知流体の流れが生じず、また、振動による被検知流体の乱れが生じることがないので、被検知流体の液種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被検知流体の液種、濃度の測定を行うことが可能である。

[0088] しかも、液種検知室を設けているので、被検知流体が滞留する量が多くなるので、被検知流体の液種、濃度の検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなぐ正確な検知を実施することができる。

[0089] 従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、フューエルポンプを停止して、瞬時に被検知流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、フューエルポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがなレ、。

[0090] また、本発明は、前記流れ制御板が、前記液種検知室の流体導入口と対峙する流体流入口と、前記液種検知室の流体排出口と対畤する流体流出口が形成されてレヽることを特 ί数とする。

[0091] このように構成することによって、液種検知室の流体導入口から、流れ制御板の流体流入口を介して、流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に、被検知流体が、流れ制御板内部に位置する液種検知センサーの周囲に確実に浸入して、液種検知センサーによって、被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0092] そして、液種検知センサーによって、被検知流体の液種、濃度の検知を行なった後、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から検知後の被検知流体を確実に排出することができるので、順次正確な被検知流体の検知を実施すること力 Sできる。

[0093] また、この検知の際に、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0094] また、本発明は、前記液種検知室の流体導入口と、前記流れ制御板の流体流入口とが、所定距離離間するとともに、

前記液種検知室の流体排出口と、前記流れ制御板の流体流出口とが、所定距離離間していることを特徴とする。

[0095] このように液種検知室の流体導入口と、流れ制御板の流体流入口とが、所定距離離間するので、これらの隙間から、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板の外側に移動して、液種検知室の流体排出口から外部に排出されることになる。

[0096] 従って、流れ制御板内部に空気が浸入することがないので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0097] しかも、万一、流れ制御板内部に空気が浸入したとしても、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0098] また、本発明は、前記液種検知室の流体排出口近傍の側壁が、略円弧状に形成されていることを特徴とする。

[0099] このように液種検知室の流体排出口近傍の側壁が、略円弧状に形成されているので、この略円弧状の液種検知室の側壁に沿って、被検知流体に混入した空気が、液種検知室の流体排出口へと導かれて排出されることになる。

[0100] 従って、液種検知室の流体排出口近傍に空気が溜まることがなぐ液種検知センサ一の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0101] また、本発明は、前記液種検知室が、略円管形状の側壁を備え、前記側壁に対峙するように液種検知室の流体導入口と流体排出口が形成されていることを特徴とする

[0102] このように液種検知室が、略円管形状の側壁を備え、側壁に対峙するように液種検知室の流体導入口と流体排出口が形成されているので、液種検知室の流体導入口から浸入した空気が、液種検知室の流体導入口の近傍では、略円弧状の側壁に沿つて、外側に導かれることになるので、流れ制御板の流体流入口を介して、空気が流れ制御板の内部に浸入することがない。

[0103] しかも、この被検知流体に混入した空気が、液種検知室の流体排出口近傍では、略円弧状の側壁に沿って、内側に流体排出口に向かって導かれることになるので、液種検知室の流体排出口へと導かれて排出されることになる。

[0104] 従って、液種検知室の流体排出口近傍に空気が溜まることがなぐ液種検知センサ一の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0105] また、本発明は、前記液種検知装置本体と液種検知室との間には、断熱部材が介装されてレ、ることを特徴とする。

[0106] このように液種検知装置本体と液種検知室との間には、断熱部材が介装されているので、外気温度の影響、および外部の振動による影響、外部の電磁波などの外部ノイズによる影響力 S、液種検知室の内部の被検知流体およびに液種検知センサーに影響することがないので、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0107] 例えば、本発明を、自動車のガソリン、軽油の検知に適用した場合に、冬と夏の気温差、直射日光や雪などによる温度差、電磁波などの外部ノイズによる影響、ならびに走行中の振動、石はねなどに衝撃から、この断熱部材によって、検知センサーに影響するのを防止することができ、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0108] また、本発明は、前記液種検知センサーが、

前記液種検知室内に配設された液種検知センサーヒーターと、

前記液種検知センサーヒーターから一定間隔離間して、前記液種検知室内に配設された液温センサーとを備え、

前記液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された液種検知用液温センサーとを備え、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記液種検知室内に一時滞留した被検知流体を加熱し、前記液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0 によって、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように構成したことを特徴とする。

[0109] このように構成することによって、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、し力も、例えば、ガソリンなどの流体を引火する温度に加熱することなぐ正確かつ迅速に流体の種類、濃度を検知することが可能である。

[0110] すなわち、流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、 1パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度を検知することが可能である。

[0111] また、本発明は、前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、 V0=V2-V1

であることを特徴とする。

[0112] このように構成することによって、 1パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差 V0を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度を検知することが可能である。

[0113] また、本発明は、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

[0114] このように構成することによって、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、流体の種類、濃度を検知するので、より正確で迅速に流体の種類、濃度を検知することが可能である。

[0115] また、本発明は、前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、

[0116] このように構成することによって、被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差 V0 の影響をなくして、電圧出力 Voutをガソリンの性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速に、流体の種類、濃度を検知することができる。

[0117] また、本発明は、前記液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、液種検知用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種検知センサーヒーターであることを特徴とする。

[0118] このように構成することによって、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度を検知することができる。

[0119] し力も、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確な流体の種類、濃度を検知することができる。

[0120] また、本発明は、前記液種検知センサーヒーターのヒーターと液種検知用液温センサ一とが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されていることを特徴とする。

[0121] このように構成することによって、液種検知センサーヒーターのヒーターと液種検知用液温センサーとが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度を検矢口すること力 Sできる。

[0122] また、本発明は、前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0123] このように構成することによって、液温センサーが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度を検知することができる。

[0124] また、本発明の自動車の液種検知装置は、ガソリン若しくは軽油の種類を検知する自動車の液種検知装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 12 のいずれかの液種検知装置を配設したことを特徴とする。

[0125] また、本発明の自動車の液種検知方法は、ガソリン若しくは軽油の種類を検知する自動車の液種検知方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、上記のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知することを特徴とする。

[0126] このように構成することによって、自動車において、正確かつ迅速にガソリン若しくは軽油の種類を検知することが可能である。

[0127] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であってヽ

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、上記のいずれかの液種検知装置を配設するとともに、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づレ、て、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする。

[0128] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であってヽ

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリン若しくは軽油を、上記のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知するとともに、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づレ、て、着火タイミングを調整することを特徴とする。

[0129] このように構成することによって、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の検知結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、ガソリン若しくは軽油の種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。

[0130] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HC、 NOxの量も低減でき、し力も燃費の向上あ図ること力でさる。

[0131] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づいて、ガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整するガソリン若しくは軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする。

[0132] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であってヽ

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、上記のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知するとともに前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする。

[0133] このように構成することによって、ガソリン若しくは軽油の種類の検知結果に基づいてガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切なガソリン若しくは軽油の圧縮率を得ることができる。

[0134] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HC、 NOxの量も低減でき、し力も燃費の向上あ図ること力でさる。

[0135] また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側に、上記のレ、ずれかの液種検知装置を配設したことを特徴とする。

[0136] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、

尿素溶液を貯留する尿素溶液タンクと、尿素ポンプと、尿素ポンプから送給された尿素溶液を触媒装置の上流側に噴霧する尿素噴霧装置とから構成される尿素溶液供給機構を介して、触媒装置の上流側に尿素溶液を供給するとともに、

上記のいずれかの液種検知方法を用いて、前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側の尿素溶液の尿素濃度を検知することを特徴とする。

[0137] このように構成することによって、尿素溶液が固化せずに、触媒装置の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素 32. 5%、 H 0が 67. 5%である

2

か否力を正確に迅速に判断できる。

[0138] 従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中の N〇xを還元して極めて低減することができる。

発明の効果

[0139] 本発明によれば、被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を、正確かつ迅速に行うことができる。

[0140] 一方、被検知流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知することができる。

[0141] 従って、流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが、正確にし力も迅速に可能であり、しかも、 1つの流量'液種検知装置で、流体の流量を検知すると同時に、流体の液種、濃度も検知することが可能であるので、コンパクトであり、例えば、自動車システムに適用すれば、システム全体をコンパクトにすることが可能である。 [0142] また、本発明によれば、副流路の流量'液種検知センサー装置の下流側に逆支弁を配設することによって、例えば、流体を流通させる送液装置であるポンプの種類、駆動系の種類によって、脈流が発生して逆流が生じる場合に、この逆流を抑えることができる。

[0143] 従って、流量 ·液種検知センサー装置内での流体の逆流が防止できるので、液種検知、濃度検知、および流量の検知の際に、流体の逆流によって影響されることなく

、これらの検知を正確かつ迅速に行うことができる。

[0144] また、本発明によれば、被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉することによって、副流路に被検知流体を流して、流量'液種検知センサー装置における検知に必要な流体の流量を確保することができる。

[0145] 逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開することによって、主流路に流体を流すことによって、副流路を流れる流体の流量を低下させて、流量- 液種検知センサー装置における検知に必要なだけの流体の流量を確保することができる。

[0146] 従って、流量のダイナミックレンジが広い場合にも対応することが可能であり、感度範囲の広い流量'液種検知装置および流量'液種検知方法を提供することが可能でめる。

[0147] また、本発明によれば、主流路にオリフィスが配設されているので、主流路内の圧力損失が小さぐ副流路内を流体が流れにくい場合において、オリフィスによって主流路の圧力損失を上昇することができ、これによつて、副流路内に検知に必要な一定の流量の流体を流すことができ、確実に上記のような検知を行うことが可能である。

[0148] また、本発明によれば、液種検知装置本体内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室内での被検知流体の流れが、流れ制御板によって抑制されて、この流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に位置する液種検知センサーの周囲の被検知流体の流れ力瞬時に停止することになる。

[0149] 従って、液種検知センサーによる液種、濃度の検知の際に、被検知流体の流れが生じず、また、振動による被検知流体の乱れが生じることがないので、被検知流体の液種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被検知流体の液種、濃度の測定を行うことが可能である。

[0150] しかも、液種検知室を設けているので、被検知流体が滞留する量が多くなるので、被検知流体の液種、濃度の検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなぐ正確な検知を実施することができる。

[0151] 従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、フューエルポンプを停止して、瞬時に被検知流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、フューエルポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがなレ、。

[0152] また、本発明によれば、液種検知室の流体導入口から、流れ制御板の流体流入口を介して、流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に、被検知流体が、流れ制御板内部に位置する液種検知センサーの周囲に確実に浸入して、液種検知センサーによって、被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0153] そして、液種検知センサーによって、被検知流体の液種、濃度の検知を行なった後、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から検知後の被検知流体を確実に排出することができるので、順次正確な被検知流体の検知を実施すること力 Sできる。

[0154] また、この検知の際に、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0155] また、本発明によれば、液種検知室の流体導入口と、流れ制御板の流体流入口と、所定距離離間するので、これらの隙間から、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板の外側に移動して、液種検知室の流体排出口から外部に排出されることになる。

[0156] 従って、流れ制御板内部に空気が浸入することがないので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。 [0157] しかも、万一、流れ制御板内部に空気が浸入したとしても、流れ制御板の流体流出口を介して、液種検知室の流体排出口から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサーの周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0158] また、本発明によれば、液種検知室の流体排出口近傍の側壁が、略円弧状に形成されているので、この略円弧状の液種検知室の側壁に沿って、被検知流体に混入した空気が、液種検知室の流体排出口へと導かれて排出されることになる。

[0159] 従って、液種検知室の流体排出口近傍に空気が溜まることがなぐ液種検知センサ一の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0160] また、本発明によれば、液種検知室が、略円管形状の側壁を備え、側壁に対峙するように液種検知室の流体導入口と流体排出口が形成されているので、液種検知室の流体導入口から浸入した空気が、液種検知室の流体導入口の近傍では、略円弧状の側壁に沿って、外側に導かれることになるので、流れ制御板の流体流入口を介して、空気が流れ制御板の内部に浸入することがない。

[0161] しかも、この被検知流体に混入した空気が、液種検知室の流体排出口近傍では、略円弧状の側壁に沿って、内側に流体排出口に向かって導かれることになるので、液種検知室の流体排出口へと導かれて排出されることになる。

[0162] 従って、液種検知室の流体排出口近傍に空気が溜まることがなぐ液種検知センサ一の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0163] また、本発明によれば、液種検知装置本体と液種検知室との間には、断熱部材が介装されているので、外気温度の影響、および外部の振動による影響、外部の電磁波などの外部ノイズによる影響力液種検知室の内部の被検知流体およびに液種検知センサーに影響することがないので、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0164] 例えば、本発明を、自動車のガソリン、軽油の検知に適用した場合に、冬と夏の気温差、直射日光や雪などによる温度差、電磁波などの外部ノイズによる影響、ならびに走行中の振動、石はねなどに衝撃から、この断熱部材によって、検知センサーに影響するのを防止することができ、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0165] また、本発明によれば、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、し力も、例えば、ガソリンなどの流体を引火する温度に加熱することなぐ正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である

[0166] すなわち、流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、 1パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0167] また、本発明によれば、 1パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差 V0を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0168] また、本発明によれば、予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、流体の種類、濃度、および流量を検知するので、より正確で迅速に流体の種類、濃度、流量を検知することが可能である。

[0169] また、本発明によれば、被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差 V0の影響をなくして、電圧出力 Voutをガソリンの性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速に、流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することが可能である。

[0170] また、本発明によれば、流量'液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、流量-液種検知用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状流量'液種検知センサ一ヒーターであるので、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。 [0171] し力も、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確な流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0172] また、本発明によれば、液種検知センサーヒーターのヒーターと液種検知用液温センサ一とが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されているので、流量'液種検知センサーヒーターのヒーターと流量'液種検知用液温センサ一とが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0173] さらに、本発明によれば、液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されているので、液温センサーが、直接被検知流体と接触しないので、経時劣化や流体中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に流体の種類、濃度、および流体の流量を検知することができる。

[0174] また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速にガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知することが可能であるとともに、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の検知結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、ガソリン若しくは軽油の流量、種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。

[0175] また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速にガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知することが可能であるとともに、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の検知結果に基づいてガソリンの圧縮率を調整することができるので、ガソリン若しくは軽油の流量、種類の種類に応じて、適切なガソリン若しくは軽油の圧縮率を得ることができる。

[0176] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ること力 Sできる。

[0177] さらに、本発明によれば、尿素溶液が固化せずに、触媒装置の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素 32. 5%、 H 0力 S67. 5%であるか否か

2

を正確に迅速に判断できる。

[0178] 従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中の N〇xを還元して極めて低減することができるなどの幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。

発明の実施の形態

[0179] 以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。

[0180] 図 1において、 1は、全体で本発明の流量'液種検知装置を示している。流量'液種検知装置 1は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する主流路 2を備えている。また、この主流路 2から分岐して、副流路 3が設けられている。

[0181] 副流路 3には、流量 ·液種検知センサー装置 10が設けられるとともに、その上流側には、流量'液種検知センサー装置 10への被検知流体の流通を制御する副流路開閉弁 5が設けられている。さらに、この副流路 3には、流量'液種検知センサー装置 1

0の下流側には、逆支弁 6が配設されている。

[0182] 一方、主流路 2には、主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁 7が設けられるとともに、その下流側にオリフィス 8が配設されている。

[0183] さらに、これらの流量'液種検知センサー装置 10、副流路開閉弁 5、主流路開閉弁

7を制御するための通信装置を含んだセンサー制御装置 9が設けられている。なお、自動車に適用する場合には、このセンサー制御装置 9に、 ECU (engine

control unit) 4が接続されている。

[0184] なお、この場合、これらの副流路開閉弁 5、主流路開閉弁 7としては、特に限定されるものではないが、例えば、電磁弁などを採用することができる。

[0185] また、オリフィス 8としても、特に限定されるものではなぐ例えば、フランジタップオリフィス、可変オリフィス、複数の細管を備えたオリフィスなどが採用することができる。

[0186] このように構成される流量 ·液種検知装置 1は、下記のように作動される。

[0187] 被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、センサー制御装置 9 (または ECU4)の制御によって、副流路開閉弁 5を弁開した後、副流路開閉弁 5を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置 10内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように制御されるようになっている。

[0188] 一方、被検知流体の流量を検知する際には、センサー制御装置 9 (または ECU4) の制御によって、副流路開閉弁 5を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサ一装置 10内に流通させて、この状態で流量を検知するように制御されるようになっている。

[0189] この場合、センサー制御装置 9 (または ECU4)は、被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁 7を弁閉し、逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁 7を弁開するように制御するように構成されてレヽる。

[0190] すなわち、このように被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁 7を弁閉することによって、副流路 3に被検知流体を流して、流量'液種検知センサー装置 10における検知に必要な流体の流量を確保することができる。

[0191] 逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁 7を弁開することによって

、主流路 2に流体を流すことによって、副流路 3を流れる流体の流量を低下させて、流量 ·液種検知センサー装置 10における検知に必要なだけの流体の流量を確保すること力 Sできる。

[0192] 従って、流量のダイナミックレンジが広い場合にも対応することが可能であり、感度範囲が広くなる。

[0193] なお、副流路 3の流量'液種検知センサー装置 10の下流側に逆支弁 6を配設することによって、例えば、流体を流通させる送液装置であるポンプの種類、駆動系の種類によって、脈流が発生して逆流が生じる場合に、この逆流を抑えることができる。

[0194] 従って、流量 ·液種検知センサー装置 10内での流体の逆流が防止できるので、液種検知、濃度検知、および流量の検知の際に、流体の逆流によって影響されることなぐこれらの検知を正確かつ迅速に行うことができる。

[0195] さらに、主流路 2にオリフィス 8が配設されているので、主流路 2内の圧力損失が小さぐ副流路 3内を流体が流れにくい場合において、オリフィス 8によって主流路 2の圧力損失を上昇することができ、これによつて、副流路 3内に検知に必要な一定の流量の流体を流すことができ、確実に検知を行うことが可能である。

[0196] 以下に、本発明の流量'液種検知装置 1において用いられる流量'液種検知センサ一装置 10について説明する。

[0197] 図 2および図 3に示したように、本発明の流量'液種検知センサー装置 10は、流量- 液種検知センサー装置本体 12と、流量'液種検知センサー装置本体 12の内部に形成された第 1の流路 14と、第 2の流路 16とを備えている。

[0198] 図 2の矢印で示したように、流体流入口 18から第 1の流路 14を経て、流量'液種検知室 20に一時滞留するように構成されている。この流量 ·液種検知室 20には、その上部の略トラック形状の流量 ·液種検知センサー用開口部 22が形成されている。

[0199] この流量 ·液種検知センサー用開口部 22には、図 3に示したように、流量'液種検知センサー 24が装着されてレ、る。

[0200] 図 4に示したように、流量 ·液種検知センサー 24は、流量'液種検知センサーヒータ一 25と、この流量 ·液種検知センサーヒーター 25から一定間隔離間して配置された液温センサー 28とを備えている。そして、これらの流量'液種検知センサーヒーター 2 5と、液温センサー 28と力モールド樹脂 30によって一体的に形成されている。

[0201] また、図 5に示したように、この流量'液種検知センサーヒーター 25には、リード電極

32と、薄膜チップ部 34とを備えている。また、流量'液種検知センサーヒーター 25には、モールド樹脂 30から流量.液種検知センサー用開口部 22を介して、流量'液種検知室 20内に突設して、被検知流体と直接接触する金属製のフィン 36を備えている。そして、これらのリード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36とは、ボンディングワイヤー 38にて相互に電気的に接続されている。

[0202] 一方、液温センサー 28も、流量'液種検知センサーヒーター 25と同様な構成となつており、ぞれぞれ、リード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36、ボンディングワイヤ一 38を備えている。

[0203] 図 6に示したように、薄膜チップ部 34は、例えば、 A1〇力なる基板 40と、 Ptから

2 3

なる温度センサー（感温体) 42と、 SiO力もなる層間絶縁膜 44と、 TaSiOからなるヒ一ター（発熱体) 46と、 Niからなる発熱体電極 48と、 SiO力なる保護膜 50と、

Auからなる電極パッド 52とを順に積層した薄膜状のチップ力構成されている。

[0204] なお、液温センサー 28の薄膜チップ部 34も同様な構造であるが、ヒーター（発熱体 ) 46を作用させずに、温度センサー（感温体) 42のみを作用させるように構成している。

[0205] そして、この流量'液種検知センサー 24で、被検知流体の液種、濃度、ならびに流量が検知された後、被検知流体は、流量 ·液種検知室 20から、第 2の流路 16から流体排出口 54を介して外部に排出されるようになってレ、る。

[0206] また、図 2および図 3では、流量'液種検知センサー 24に接続される回路基板部材

、これを被う蓋部材を省略している。

[0207] 本発明の流量'液種検知センサー装置 10では、図 7に示したような回路構成となつている。

[0208] 図 7において、流量'液種検知センサー 24の流量'液種検知センサーヒーター 25 の流量'液種検知用液温センサー 26と、液温センサー 28とが、二つの抵抗 64、 66 を介して接続されて、ブリッジ回路 68を構成している。そして、このブリッジ回路 68の出力が、増幅器 70の入力に接続されて、この増幅器 70の出力が、検知制御部を構成するコンピュータ 72の入力に接続されてレ、る。

[0209] また、流量'液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74が、コンピュータ 72の制御によって印加電圧が制御されるようになってレ、る。

[0210] このように構成される流量 ·液種検知センサー装置 10では、以下のようにして、例えば、ガソリンの液種検知が行われる。

[0211] 先ず、センサー制御装置 9 (または ECU4)の制御によって、副流路開閉弁 5を弁開した後、副流路開閉弁 5を弁閉して、流量'液種検知センサー装置 10の第 1の流路 1 4の流体流入口 18から被検知流体を流入させて、流量'液種検知室 20に一時滞留させた状態とする。

[0212] そして、図 7および図 8に示したように、コンピュータ 72の制御によって、流量'液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74に、パルス電圧 Pを所定時間、この実施例の場合には、 4秒間印加し、センシング部、すなわち、図 7に示したように、センサープリッジ回路 68のアナログ出力の温度変化を測定する。

[0213] すなわち、図 8に示したように、流量'液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74にパルス電圧 Pを印加する前のセンサーブリッジ回路 68の電圧差を、 1秒間に所定回数、この実施例の場合には、 256回サンプリングし、その平均値を平均初期電圧 VIとする。この平均初期電圧 VIの値は、流量'液種検知用液温センサー 26の初期温度に対応する。 [0214] そして、図 8に示したように、流量'液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74に、所定のパルス電圧 P、この実施例では、 10Vの電圧を 4秒間印加する。次に、所定時間後、この実施例では、 3秒後からの 1秒間に所定回数、この実施例では、 256回ピーク電圧をサンプリングした値を平均ピーク電圧 V2とする。この平均ピーク電圧 V2は、流量 ·液種検知用液温センサー 26のピーク温度に対応する。

[0215] そして、電平均初期電圧 VIと平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

力電圧出力差 V0を得る。

[0216] そして、このような方法で、図 9に示したように、予め所定の参照流体について、この実施例では、最も重質な (蒸発しにくい)ガソリン A2と、最も軽質な (蒸発し易い)ガソリン No.7について、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーを得ておき、これを、制御装置を構成するコンピュータ 72に記憶させておく。

[0217] そして、この検量線データーに基づいて、コンピュータ 72において比例計算を行い、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、ガソリンの種別を検知するように構成されている。

[0218] 具体的には、図 10に示したように、被検知流体の測定温度 Tにおける電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体（この実施例では、ガソリン A2 とガソリン Νο·7)についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。

[0219] すなわち、図 10 (A)に示したように、検量線データーに基づいて、温度 Τにおいて、ガソリン Α2の電圧出力差 V0-A2、ガソリン No.7の電圧出力差 V0-7、被検知流体の電圧出力差 V0-Sが得られる。

[0220] そして、図 10 (B)に示したように、この際の閾値参照流体の液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、ガソリン A2の液種出力を 3.5V、ガソリン No.7の液種出力を 0.5Vとして、被検知流体の電圧出力 Voutを得ることによって、ガソリンの性状と相関を持たせることができるようになつている。

[0221] この被検知流体の電圧出力 Voutを、予め検量線データーに基づいて、コンビユータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、ガソリンの液種検知を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

[0222] なお、以上の場合、パルス幅 (パルス印加時間）としては、液種検知、濃度検知の場合には、被検知流体が滞留しているので、余り流体を過熱しないようにするために、好ましくは、 5秒未満とするのが望ましい。これに対して、流量検知の場合には、パノレス幅（パルス印加時間）としては、被検知流体が滞留していないので、 1秒以上であれば、流量の検知が可能である。

[0223] なお、以上のガソリンの液種検知方法は、自然対流を利用して、ガソリンの動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。

[0224] また、このようなガソリンの流量'液種検知方法においては、図 18に示したガソリンの蒸留性状において、蒸留性状 T30— T70で行うとより相関関係があることがわかつており、望ましいものである。

[0225] 一方、流量'液種検知センサー装置 10では、以下のようにして、例えば、ガソリンの流量検知が行われる。

被検知流体の流量を検知する際には、センサー制御装置 9ほたは ECU4)の制御によって、副流路開閉弁 5を弁開して、流量'液種検知センサー装置 10の第 1の流路 14の流体流入口 18から被検知流体を流入させて、流量 ·液種検知室 20から、第 2 の流路 16を経て、流体排出口 54を介して外部に排出して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置 10内に流通させた状態とする。

[0226] この状態で、上記の液種検知と同様にして、被検知流体の電圧出力 Voutを得て、図 11に示したような予め測定しておいた流量に関する検量線データーに基づいて、コンピュータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、ガソリンの流量検知を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

[0227] なお、図 11に示した検量線データーは、図 12に示したような測定装置を用いて、市販ハイオクガソリンについて、市販の流量計を用いて、測定した結果の一例を示したものである。

[0228] この場合、流量を 0— 180リットル/時で流し、流量'液種検知センサー装置 10への条件としては、パルス時間が 3 5秒、好ましくは、 4秒、パルス電圧を、 10V (250 mV相当）で、 5 12秒、温度を 0 80°Cとするのが望ましい。 [0229] また、被検知流体の濃度を測定する場合、例えば、識別尿素溶液の場合も、上記の液種検知と同様にして、電圧出力 Voutを得ることによって、尿素の性状と相関を持たせることができるようになってレ、る。

[0230] この被識別尿素溶液の電圧出力 Voutを、図 13に示したように、予め測定しておいた尿素溶液の検量線データーに基づいて、コンピュータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、尿素溶液の尿素濃度識別を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

図 1において、 10は、全体で本発明の液種検知装置を示している。液種検知装置

10は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する略箱体形状の液種検知装置本体 12を備えている。

[0231] 図 20は、本発明の液種検知装置の全体の分解斜視図、図 21は、本発明の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図である。

[0232] なお、この実施例の液種検知装置については、上述した図 3—図 10に示した流量

•液種検知センサー装置 10と基本的には、同じ構成部材を用いており、図 3—図 10 に示した流量 ·液種検知センサー装置 10において、「流量'液種検知」の用語を、「液種検知」に置き換えて以下に詳細に説明する。

[0233] 図 20に示したように、この液種検知装置本体 12には、その内部に、略円管形状の液種検知室 20が設けられている。また、液種検知装置本体 12には、第 1の流路 14と

、第 2の流路 16とを備えている。

[0234] この第 1の流路 14は、液種検知室 20に設けられた流体導入口 18に接続されている。また、第 2の流路 16は、液種検知室 20に設けられた流体排出口 11に接続されている。

[0235] そして、図 21の矢印で示したように、液種検知装置本体 12に導入された被検知流体は、第 1の流路 14から流体導入口 18を経て、液種検知室 20に一時滞留するように構成されている。

[0236] この液種検知室 20には、その上部の液種検知室用蓋部材 21が装着されており、この液種検知室用蓋部材 21に、略トラック形状の液種検知センサー用開口部 22が形成されている。 [0237] この液種検知センサー用開口部 22には、図 3に示したように、液種検知センサー 2 4が装着されている。

[0238] 図 4に示したように、液種検知センサー 24は、液種検知センサーヒーター 25と、この液種検知センサーヒーター 25から一定間隔離間して配置された液温センサー 28 とを備えている。そして、これらの液種検知センサーヒーター 25と、液温センサー 28 とが、モールド樹脂 30によって一体的に形成されている。

[0239] また、図 5に示したように、この液種検知センサーヒーター 25には、リード電極 32と、薄膜チップ部 34とを備えている。また、液種検知センサーヒーター 25には、モールド樹脂 30から液種検知センサー用開口部 22を介して、液種検知室 20内に突設して、被検知流体と直接接触する金属製のフィン 36を備えている。そして、これらのリード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36とは、ボンディングワイヤー 38にて相互に電気的に接続されている。

[0240] 一方、液温センサー 28も、液種検知センサーヒーター 25と同様な構成となっており、ぞれぞれ、リード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36、ボンディングワイヤー 38 を備えている。

[0241] 図 6に示したように、薄膜チップ部 34は、例えば、 A1〇力なる基板 40と、 Ptから

2 3

[0242] なお、液温センサー 28の薄膜チップ部 34も同様な構造であるが、ヒーター（発熱体 ) 46を作用させずに、温度センサー（感温体) 42のみを作用させるように構成している。

[0243] そして、この液種検知センサー 24で、被検知流体の液種、濃度が検知された後、被検知流体は、液種検知室 20から、液種検知室 20の流体排出口 11から第 2の流路 16かを介して外部に排出されるようになっている。

[0244] また、図 20に示したように、液種検知センサー 24には、回路基板部材 23と、これを被う外蓋部材 27が備えられている。なお、図 21および図 3においては、説明の便宜上、これらの回路基板部材 23、外蓋部材 27を省略して示している。 [0245] なお、図 20中、 12a、 12bは、液種検知装置本体 12に設けられた、液種検知装置 10を、例えば、自動車などの取り付けるための取り付けフランジである。

[0246] 一方、液種検知室 20には、図 21に示したように、液種検知室 20内に突設する液種検知センサー 24を囲繞するように、流れ制御板 1が、液種検知室用蓋部材 21の内側に形成されている。

[0247] この流れ制御板 1は、断面略コ字形状の板部材 2から構成されており、この板部材 2 は、液種検知センサー 24を両側から囲み、液種検知室 20の流体導入口 18から流体排出口 11に向かって延設された一対の側板部材 3、 4と、これらの側板部材 3、 4 に接続された被覆板部材 5とを備えてレヽる。

[0248] そして、この流れ制御板 1には、液種検知室 20の流体導入口 18と対峙する流体流入口 6と、液種検知室 20の流体排出口 11と対峙する流体流出口 7が形成されている

[0249] この液種検知室 20の流体導入口 18と、流れ制御板 1の流体流入口 6とは、、所定距離 Ll、離間するとともに、液種検知室 20の流体排出口 11と、流れ制御板 1の流体流出口 7と力 S、所定距離 L2、離間している。

[0250] このように構成することによって、液種検知装置本体 12内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室 20内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室 20 内での被検知流体の流れが、流れ制御板 1によって抑制されて、この流れ制御板 1 に囲繞された流れ制御板 1の内部に位置する液種検知センサー 24の周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。

[0251] すなわち、液種検知室 20の流体導入口 18から、流れ制御板 1の流体流入口 6を介して、流れ制御板 1に囲繞された流れ制御板 1の内部に、被検知流体が、流れ制御板 1の内部に位置する液種検知センサー 24の周囲に確実に浸入して、液種検知センサー 24によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0252] そして、液種検知センサー 24によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行なつた後、流れ制御板 1の流体流出口 7を介して、液種検知室 20の流体排出口 11から検知後の被検知流体を確実に排出することができるので、順次正確な被検知流体の検知を実施することができる。 [0253] 従って、液種検知センサー 24による液種、濃度の検知の際に、被検知流体の流れが生じず、また、振動による被検知流体の乱れが生じることがないので、被検知流体の液種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被検知流体の液種、濃度の測定を行うことが可能である。

[0254] しかも、液種検知室 20を設けているので、被検知流体が滞留する量が多くなるので、被検知流体の液種、濃度の検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなぐ正確な検知を実施することができる。

[0255] 従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、フューエルポンプを停止して、瞬時に被検知流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、フューエルポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがなレ、。

[0256] さらに、図 22の矢印 Bで示したように、この検知の際に、被検知流体に混入した空気力流れ制御板 1の流体流出口 7を介して、液種検知室 20の流体排出口 11から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー 24の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0257] さらに、このように液種検知室 20の流体導入口 18と、流れ制御板 1の流体流入口 6 と力所定距離 Ll、離間するので、図 22の矢印 Aで示したように、これらの隙間から、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板 1の外側に移動して、液種検知室 20の流体排出口 11から外部に排出されることになる。

[0258] 従って、流れ制御板 1の内部に空気が浸入することがないので、液種検知センサー

24の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0259] しかも、万一、流れ制御板 1の内部に空気が浸入したとしても、図 22の矢印 Cで示したように、流れ制御板 1の流体流出口 7を介して、液種検知室 20の流体排出口 11 から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー 24の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。 [0260] さらに、図 22の矢印 Bに示したように、液種検知室 20の流体排出口 11の近傍の側壁が略円管形状であり、略円弧状に形成されているので、この略円弧状の液種検知室 20の側壁 20aに沿って、被検知流体に混入した空気力液種検知室 20の流体排出口 11へと内側に導かれて排出されることになる。

[0261] 従って、液種検知室 20の流体排出口 11の近傍に空気が溜まることがなぐ液種検知センサー 24の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。

[0262] なお、このような作用効果を奏するためには、図 22に示したように、上記の所定距離 Ll、 L2としては、 1. 5mm— 5mm,好ましくは、 2mm 3. 5mmとするのが望ましレ、。また、流れ制御板 1の一対の側板部材 3、 4と液種検知センサー 24との距離 L3としては、 5mm— 10mm、好ましくは、 6mm— 8mmとするのが望ましレ、。

[0263] また、液種検知室 20の大きさとしては、特に限定されるものではない。

[0264] さらに、液種検知室 20を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、 S US304などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（POM)などの合成樹脂、 FRP などの繊維強化樹脂などが使用可能である。

[0265] また、流れ制御板 1を構成する材料としても、特に限定されるものではなレ、が、 SUS 304などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（POM)などの合成樹脂、 FRPなどの繊維強化樹脂、セラミックなどが使用可能である。

[0266] さらに、本発明の液種検知装置 10では、図 7に示したような回路構成となっている。

[0267] 図 7において、液種検知センサー 24の液種検知センサーヒーター 25の液種検知用液温センサー 26と、液温センサー 28と力二つの抵抗 64、 66を介して接続されて、ブリッジ回路 68を構成している。そして、このブリッジ回路 68の出力が、増幅器 70 の入力に接続されて、この増幅器 70の出力が、検知制御部を構成するコンピュータ 72の入力に接続されてレ、る。

[0268] また、液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74が、コンピュータ 72の制御によつて印加電圧が制御されるようになっている。

[0269] このように構成される液種検知装置 10では、以下のようにして、例えば、ガソリンの液種検知が行われる。 [0270] 先ず、図示しない制御装置の制御によって、被検知流体を液種検知装置本体 12 に導入することによって、第 1の流路 14から流体導入口 18を経て、液種検知室 20に被検知流体を流入させた後、この被検知流体の流入を停止することによって、液種検知室 20に一時滞留させた状態とする。

[0271] この状態では、液種検知装置本体 12内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室 20内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室 20内での被検知流体の流れが、流れ制御板 1によって抑制されて、この流れ制御板 1に囲繞された流れ制御板 1の内部に位置する液種検知センサー 24の周囲の被検知流体の流れ力瞬時に停止することになる。

[0272] そして、この状態で、図 7および図 8に示したように、コンピュータ 72の制御によって、液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74に、パルス電圧 Pを所定時間、この実施例の場合には、 4秒間印加し、センシング部、すなわち、図 7に示したように、センサ一ブリッジ回路 68のアナログ出力の温度変化を測定する。

[0273] すなわち、図 8に示したように、液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74にパルス電圧 Pを印加する前のセンサーブリッジ回路 68の電圧差を、 1秒間に所定回数、この実施例の場合には、 256回サンプリングし、その平均値を平均初期電圧 VIとする。この平均初期電圧 VIの値は、液種検知用液温センサー 26の初期温度に対応する。

[0274] そして、図 8に示したように、液種検知センサーヒーター 25のヒーター 74に、所定のパルス電圧 P、この実施例では、 10Vの電圧を 4秒間印加する。次に、所定時間後、この実施例では、 3秒後からの 1秒間に所定回数、この実施例では、 256回ピーク電圧をサンプリングした値を平均ピーク電圧 V2とする。この平均ピーク電圧 V2は、液種検知用液温センサー 26のピーク温度に対応する。

[0275] そして、電平均初期電圧 VIと平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

力電圧出力差 V0を得る。

[0276] そして、このような方法で、図 9に示したように、予め所定の参照流体について、この実施例では、最も重質な (蒸発しにくい)ガソリン A2と、最も軽質な (蒸発し易い)ガソリン No.7について、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーを得ておき、これを、制御装置を構成するコンピュータ 72に記憶させておく。

[0277] そして、この検量線データーに基づいて、コンピュータ 72において比例計算を行い、被検知流体について得られた電圧出力差 V0によって、ガソリンの種別を検知するように構成されている。

[0278] 具体的には、図 10に示したように、被検知流体の測定温度 Tにおける電圧出力差

V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体（この実施例では、ガソリン A2 とガソリン No.7)についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。

[0279] すなわち、図 10 (A)に示したように、検量線データーに基づいて、温度 Tにおいて

、ガソリン A2の電圧出力差 V0_A2、ガソリン No.7の電圧出力差 V0_7、被検知流体の電圧出力差 V0-Sが得られる。

[0280] そして、図 10 (B)に示したように、この際の閾値参照流体の液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、ガソリン A2の液種出力を 3.5V、ガソリン

No.7の液種出力を 0.5Vとして、被検知流体の電圧出力 Voutを得ることによって、ガソリンの性状と相関を持たせることができるようになつている。

[0281] この被検知流体の電圧出力 Voutを、予め検量線データーに基づいて、コンビユータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、ガソリンの液種検知を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

[0282] なお、以上の場合、パルス幅 (パルス印加時間）としては、液種検知、濃度検知の場合には、被検知流体が滞留しているので、余り流体を過熱しないようにするために

、好ましくは、 5秒未満とするのが望ましい。これに対して、流量検知の場合には、パノレス幅（パルス印加時間）としては、被検知流体が滞留していないので、 1秒以上であれば、流量の検知が可能である。

[0283] なお、以上のガソリンの液種検知方法は、自然対流を利用して、ガソリンの動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。

[0284] また、このようなガソリンの液種検知方法においては、図 18に示したガソリンの蒸留性状において、蒸留性状 T30 T70で行うとより相関関係があることがわかっており、望ましいものである。 [0285] また、被検知流体の濃度を測定する場合、例えば、識別尿素溶液の場合も、上記の液種検知と同様にして、電圧出力 Voutを得ることによって、尿素の性状と相関を持たせることができるようになってレ、る。

[0286] この被識別尿素溶液の電圧出力 Voutを、図 13に示したように、予め測定しておいた尿素溶液の検量線データーに基づいて、コンピュータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、尿素溶液の尿素濃度識別を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

[0287] 図 23は、本発明の液種検知装置の別の実施例を示す斜視図である。

[0288] この実施例の液種検知装置 10は、図 20に示した実施例の液種検知装置 10と基本的は、同様な構成であり、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

[0289] この実施例の液種検知装置 10では、液種検知装置本体 12と液種検知室 20との間に、断熱部材 8が介装されている。

[0290] このように液種検知装置本体 12と液種検知室 20との間に、断熱部材が介装されているので、外気温度の影響、および外部の振動による影響、外部の電磁波などの外部ノイズによる影響力 S、液種検知室 20の内部の被検知流体およびに液種検知センサー 24に影響することがないので、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0291] 例えば、本発明を、自動車のガソリン、軽油の検知に適用した場合に、冬と夏の気温差、直射日光や雪などによる温度差、電磁波などの外部ノイズによる影響、ならびに走行中の振動、石はねなどに衝撃から、この断熱部材によって、検知センサーに影響するのを防止することができ、常に、正確な被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。

[0292] なお、このような断熱部材 8としては、特に限定されるのではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタンなどの発泡合成樹脂、グラスウールなどが使用可能である。

[0293] 図 14は、このように構成される流量 ·液種検知装置 1を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 17と同様な概略図である。 [0294] なお、図 17と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

[0295] この自動車システム 100では、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110の上流側に、図 1および図 2に示したような、流量 ·液種検知装置 1を配設している。

[0296] また、この自動車システム 100では、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110 の上流側に、図 20および図 21に示したような、液種検知装置 10を配設している。

[0297] この流量'液種検知装置 1によって、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110 の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種、流量の検知を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置 120 の制御によって、着火タイミング制御装置 122によって、着火タイミングを調整するように構成されている。

[0298] また、この液種検知装置 10によって、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 11 0の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種の検知を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置 120の制御によって、着火タイミング制御装置 122によって、着火タイミングを調整するように構成されている。

[0299] すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）ガソリン No.7が検知された場合には、着火タイミングを早め、逆に、重質な（蒸発しにくい）ガソリン A2が検知された場合には、着火タイミングを遅めるように制御される。

[0300] これによつて、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ること力 Sできる。

[0301] 図 15は、このように構成される流量 ·液種検知装置 1を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 17と同様な概略図である。

[0302] なお、図 17と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

[0303] この自動車システム 100では、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110の上流側に、図 1および図 2に示したような、流量 ·液種検知装置 1を配設している。 [0304] また、この自動車システム 100では、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110 の上流側に、図 20および図 21に示したような、液種検知装置 10を配設している。

[0305] この流量'液種検知装置 1によって、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 110 の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種、流量検知を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置 120の制御によって、ガソリン圧縮制御装置 124によって、ガソリンの圧縮率を調整するように構成されている。

[0306] また、この液種検知装置 10によって、燃料タンク 108内またはフューエルポンプ 11 0の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種検知を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置 120の制御によって、ガソリン圧縮制御装置 124によって、ガソリンの圧縮率を調整するように構成されている。

[0307] すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）ガソリン No.7が検知された場合には、圧縮率を低くし、逆に、重質な (蒸発しにくい）ガソリン A2が検知された場合には、圧縮率を高めるように制御される。

[0308] これによつて、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ること力 Sできる。

[0309] 図 16は、このように構成される流量'液種検知装置 1を、尿素溶液を用いた自動車システムに適用した実施例を示す、図 19と同様な概略図である。

[0310] なお、図 19と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

[0311] この自動車システム 100では、尿素溶液タンク 132内または尿素ポンプ 134の上流側に、図 1および図 2に示したような、流量 ·液種検知装置 1を配設している。

[0312] この流量 ·液種検知装置 1によって、尿素溶液タンク 132内または尿素ポンプ 134 の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の尿素溶液の尿素濃度識別を行って，

触媒装置 116の上流側に噴霧される尿素の濃度を、尿素溶液が固化せずに、触媒装置 116の上流側で還元反応が効率良く発生するために、例えば、尿素 32. 5%、 H 0力 7. 5%と一定の状態とするようになつている。

[0313] 従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中の N〇xを還元して極めて低減することができる。

[0314] なお、この自動車システム 100において、尿素溶液タンク 132内または尿素ポンプ 134の上流側に、図 1および図 2に示したような、流量'液種検知装置 1の代わりに、図 20および図 21に示したような、液種検知装置 10を配設することもできる。

[0315] この場合においても、この液種検知装置 10によって、尿素溶液タンク 132内または尿素ポンプ 134の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の尿素溶液の尿素濃度識別を行って，

[0316] 従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中の N〇xを還元して極めて低減することができる。

[0317] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなぐ例えば、パルス電圧 P、サンプリング回数などは適宜変更することができる。

[0318] また、上記実施例では、自動車システムのガソリン、尿素溶液について説明したが、軽油、灯油を用いる自動車システムにも、また、これら以外の流体を用いる場合、例えば、プラントなどにおいて、有機溶媒に物質を溶かした有機溶液を流す装置などにおいても、流体の種類、濃度、流量を検知する場合にも適用できるなど本発明の目的を逸脱しなレ、範囲で種々の変更が可能である。

産業上の利用可能性

[0319] 本発明は、例えば、自動車における燃料であるガソリン、軽油、プラントなどの有機溶液などの流体の種類、濃度、ならびに流量を検知することができる。

図面の簡単な説明

[0320] [図 1]図 1は、本発明の流量'液種検知装置の実施例の概略図である。

[図 2]図 2は、本発明の流量'液種検知装置の流量'液種検知センサー装置の実施例の概略上面図である。

[図 3]図 3は、図 2の A— A線での断面図である。

[図 4]図 4は、図 3の流量'液種検知センサーの装着状態を示す部分拡大断面図である。

[図 5]図 5は、流量'液種検知センサーの断面図である。

[図 6]図 6は、流量'液種検知センサーの薄膜チップ部の積層状態を示す部分拡大分解斜視図である。

[図 7]図 7は、本発明の流量'液種検知装置の流量'液種検知センサー装置の実施例の概略回路構成図である。

[図 8]図 8は、本発明の流量 ·液種検知装置を用いた液種検知方法を示す時間 -電圧の関係を示すグラフである。

[図 9]図 9は、本発明の流量'液種検知装置を用レ、た液種検知方法を示す検量線を示すグラフである。

[図 10]図 10は、本発明の流量'液種検知装置を用レ、た液種検知方法の出力補正方法を示すグラフである。

[図 11]図 11は、本発明の流量 ·液種検知装置を用いた流量検知方法を示す検量線を示すグラフである。

[図 12]図 12は、図 11に示した検量線データーを得た測定装置全体の概略図である

[図 13]図 13は、本発明の流量 ·液種検知装置を用レ、た濃度検知方法を示す検量線を示すグラフである。

[図 14]図 14は、本発明の流量 ·液種検知装置 1、液種検知装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 17と同様な概略図である。

[図 15]図 15は、本発明の流量 ·液種検知装置 1、液種検知装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 17と同様な概略図である。

[図 16]図 16は、本発明の流量 ·液種検知装置 1、液種検知装置 10を、尿素溶液を用いた自動車システムに適用した実施例を示す、図 19と同様な概略図である。

[図 17]図 17は、従来の自動車システムの概略図である。 [図 18]図 18は、ガソリンの蒸留性状を示すグラフである。

[図 19]図 19は、従来の尿素溶液を用いた自動車システムの概略図である。

[図 20]図 20は、本発明の液種検知装置の全体の分解斜視図である。

[図 21]図 21は、本発明の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図である。

[図 22]図 22は、本発明の液種検知装置の液種検知室の検知状態を説明する概略図である。

[図 23]図 23は、本発明の液種検知装置の別の実施例を示す斜視図である。符号の説明

1流量 ·液種検知装置

2主流路

3副流路

5副流路開閉弁

6逆支弁

7主流路開閉弁

8オリフィス

9センサー制御装置

10流量'液種検知センサー装置

12流量'液種検知センサー装置本体

14第 1の流路

16第 2の流路

18流体流入口

20流量 ·液種検知室

22流量'液種検知センサー用開口部

24流量'液種検知センサー

25流量'液種検知センサーヒーター

26流量'液種検知用液温センサー

28液温センサー

30モールド樹脂リード電極

薄膜チップ部フィン

ボンディングワイヤー基板

層間絶縁膜

発熱体電極

保護膜

電極パッド

流体排出口

抵抗

センサーブリッジ回路増幅器

コンピュータ

ヒーター

自動車システム空気流量センサーエンジン

燃料タンク

フューェノレポンプセンサー

燃料噴射制御装置触媒装置

酸素濃度センサー制御装置

着火タイミング制御装置ガソリン圧縮制御装置尿素溶液供給機構 132尿素溶液タンク 134尿素ポンプ

136尿素噴霧装置 140, 142 N〇xセンサー

Claims

請求の範囲

[1] 流体の流量を検知するとともに、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための流量 ·液種検知装置であって、

被検知流体が流通する主流路と、

前記主流路から分岐した副流路と、

前記副流路に設けられた流量'液種検知センサー装置と、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うとともに、前記被検知流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知するように制御するように構成されていることを特徴とする流量'液種検知装置。

[2] 前記副流路の流量'液種検知センサー装置の下流側に逆支弁が配設されていることを特徴とする請求項 1に記載の流量 ·液種検知装置。

[3] 前記主流路に設けられ、該主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁を備えることを特徴とする請求項 1から 2のいずれかに記載の流量'液種検知装置。

[4] 前記制御装置が、

前記被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉し、

前記被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開するように制御するように構成されていることを特徴とする請求項 3に記載の流量 ·液種検知装置。

[5] 前記主流路にオリフィスが配設されていることを特徴とする請求項 1から 4のいずれかに記載の流量'液種検知装置。

[6] 前記流量'液種検知センサー装置が、

流量 ·液種検知センサー装置本体内に導入された被検知流体を一時滞留させる流量 ·液種検知室と、

前記被検知流体の流量を検知する際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記流量'液種検知室内を流通する被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、流量を検知するように構成されていることを特徴とする請求項 1から 5のいずれかに記載の流量 ·液種

[7] 前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記ノ^レス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 6に記載の流量 ·液種検知装置。

[8] 前記制御装置が、予め制御装置に記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するように構成されていることを特徴とする請求項 6から 7のいずれかに記載の流量 ·液種検知装置。

[9] 前記制御装置が、前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 VOについての電圧出力 Voutを、

所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項 6から 8のいずれかに記載の流量 ·液種検知装置。

[10] 前記制御装置が、予め制御装置に記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の流量を検知するように構成されていることを特徴とする請求項 6から 9のいずれかに記載の流量'液種検知装置。

[11] 前記流量'液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、流量'液種検知用液温センサ一とが絶縁層を介して積層された積層状流量 ·液種検知センサーヒーターであることを特徴とする請求項 6から 10のいずれかに記載の流量'液種検知装置。

[12] 前記流量'液種検知センサーヒーターのヒーターと流量'液種検知用液温センサーと力それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されていることを特徴とする請求項 6から 11のいずれかに記載の流量 ·液種検知装置。

[13] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 6から 12のいずれかに記載の流量 ·液種検知装置。

[14] 流体の流量を検知するとともに、流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための流量'液種検知方法であつて、

被検知流体が流通する主流路と、

前記主流路から分岐した副流路と、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うとともに、前記被検知流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被検知流体を流量'液種検知センサー装置内に流通させて、流量を検知することを特徴とする流量 ·液種検知方法。

[15] 前記副流路の流量'液種検知センサー装置の下流側に逆支弁が配設されていることを特徴とする請求項 14に記載の流量 ·液種検知方法。

[16] 前記主流路に設けられ、該主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁を備えることを特徴とする請求項 14から 15のいずれかに記載の流量 ·液種検知方法

[17] 前記被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁を弁閉し、

前記被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁を弁開するように制御することを特徴とする請求項 16に記載の流量 ·液種検知方法。

[18] 前記主流路にオリフィスが配設されていることを特徴とする請求項 14から 17のいずれかに記載の流量 ·液種検知方法。

[19] 前記流量'液種検知センサー装置が、

前記被検知流体の流量を検知する際には、前記流量'液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記流量'液種検知室内を流通する被検知流体を加熱し、前記流量'液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、流量を検知することを特徴とする請求項 14から 18のいずれかに記載の流量'液種検知方法。

[20] 前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記ノ^レス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 19に記載の流量 ·液種検知方法。

[21] 予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知することを特徴とする請求項 19から 20のレ、ずれかに記載の流量'液種検知方法。

[22] 前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項 19から 21のいずれかに記載の流量'液種検知方法。

[23] 予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体にっレ、て得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の流量を検知することを特徴とする請求項 19から 22のいずれかに記載の流量 ·液種検知方法。

[24] 前記流量'液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、流量'液種検知用液温センサ一とが絶縁層を介して積層された積層状流量 ·液種検知センサーヒーターであることを特徴とする請求項 19から 23のいずれかに記載の流量 ·液種検知方法。

[25] 前記流量'液種検知センサーヒーターのヒーターと流量'液種検知用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されていることを特徴とする請求項 19から 24のいずれかに記載の流量 ·液種検知方法。

[26] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されていることを特徴とする請求項 19から 25のいずれかに記載の流量'液種検知方法。

[27] ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知する自動車の流量'液種検知装置であって燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 13 のいずれかの流量 ·液種検知装置を配設したことを特徴とする自動車の流量'液種

[28] ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知する自動車の流量'液種検知方法であって燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項 14から 26のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知することを特徴とする自動車の流量 ·液種検知方法。

[29] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 13 のいずれかの流量'液種検知装置を配設するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。

[30] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリン若しくは軽油を、請求項 14から 26のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[31] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、ガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整するガソリン若しくは軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。

[32] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項 14から 26のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の流量、種類を検知するとともに、

前記流量 ·液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の流量、種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[33] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

触媒装置の上流側に尿素溶液を供給する尿素溶液供給機構を備え、

前記尿素溶液供給機構が、尿素溶液を貯留する尿素溶液タンクと、尿素ポンプと、尿素ポンプから送給された尿素溶液を触媒装置の上流側に噴霧する尿素噴霧装置とから構成されるとともに、

前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 13のいずれかの流量'液種検知装置を配設したことを特徴とする自動車の排気ガスの低

[34] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

請求項 14から 26のいずれかの流量 ·液種検知方法を用いて、前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側の尿素溶液の流量、尿素濃度を検知することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[35] 流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための液種検知装置であって、

前記液種検知室内に配設され、前記液種検知センサーを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする液種検知装置。

[36] 前記流れ制御板が、前記液種検知室の流体導入口と対峙する流体流入口と、前記液種検知室の流体排出口と対峙する流体流出口が形成されてレ、ることを特徴とする請求項 35に記載の液種検知装置。

[37] 前記液種検知室の流体導入口と、前記流れ制御板の流体流入口とが、所定距離離間するとともに、

前記液種検知室の流体排出口と、前記流れ制御板の流体流出口とが、所定距離離間していることを特徴とする請求項 35から 36のいずれかに記載の液種検知装置。

[38] 前記液種検知室の流体排出口近傍の側壁が、略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項 35から 37のいずれかに記載の液種検知装置。

[39] 前記液種検知室が、略円管形状の側壁を備え、前記側壁に対峙するように液種検知室の流体導入口と流体排出口が形成されていることを特徴とする請求項 35から 3 8のレ、ずれかに記載の液種検知装置。

[40] 前記液種検知装置本体と液種検知室との間には、断熱部材が介装されてレ、ることを特徴とする請求項 35から 39のいずれかに記載の液種検知装置。

[41] 前記液種検知センサーが、

前記液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された液種検知用液温センサーとを備え、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記液種検知室内に一時滞留した被検知流体を加熱し、前記液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0 によって、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように構成したことを特徴とする請求項 35から 40のいずれかにに記載の液種検知装置。

[42] 前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記ノ^レス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 41に記載の液種検知装置。

[43] 予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するように構成されていることを特徴とする請求項 41から 42のいずれかに記載の液種検知装置。

[44] 前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項 41から 43のいずれかに記載の液種検知装置。

[45] 前記液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、液種検知用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種検知センサーヒーターであることを特徴とする請求項 41から 44のいずれかに記載の液種検知装置。

[46] 前記液種検知センサーヒーターのヒーターと液種検知用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 41から 45のいずれかに記載の液種検知装置。

[47] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 41から 46のいずれかに記載の液種検知装置。

[48] 流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知するための液種検知方法であって、

前記液種検知装置本体内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室内で被検知流体を一時滞留させて、被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うことを特徴とする液種検知方法。

[49] 前記流れ制御板が、前記液種検知室の流体導入口と対峙する流体流入口と、前記液種検知室の流体排出口と対峙する流体流出口が形成されてレ、ることを特徴とする請求項 48に記載の液種検知方法。

[50] 前記液種検知室の流体導入口と、前記流れ制御板の流体流入口とが、所定距離離間するとともに、

前記液種検知室の流体排出口と、前記流れ制御板の流体流出口とが、所定距離離間していることを特徴とする請求項 48から 49のいずれかに記載の液種検知方法。

[51] 前記液種検知室の流体排出口近傍の側壁が、略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項 48から 50のいずれかに記載の液種検知方法。

[52] 前記液種検知室が、略円管形状の側壁を備え、前記側壁に対峙するように液種検知室の流体導入口と流体排出口が形成されていることを特徴とする請求項 48から 5 1のいずれかに記載の液種検知方法。

[53] 前記液種検知装置本体と液種検知室との間には、断熱部材が介装されていることを特徴とする請求項 48から 52のいずれかに記載の液種検知方法。

[54] 前記液種検知センサーが、

前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、前記液種検知センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記液種検知室内に一時滞留した被検知流体を加熱し、前記液種検知用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0 によって、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように構成したことを特徴とする請求項 48から 53のいずれかにに記載の液種検知方法。

[55] 前記電圧出力差 VOが、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記ノ^レス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 54に記載の液種検知方法。

[56] 予め記憶された所定の参照流体についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被検知流体について得られた前記電圧出力差 V0によって、前記被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を検知することを特徴とする請求項 54から 55のいずれかに記載の液種検知方法。

[57] 前記被検知流体の測定温度における電圧出力差 V0についての電圧出力 Voutを、所定の閾値参照流体についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項 54から 56のいずれかに記載の液種検知方法。

[58] 前記液種検知センサーヒーターが、ヒーターと、液種検知用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種検知センサーヒーターであることを特徴とする請求項 54から 57のいずれかに記載の液種検知方法。

[59] 前記液種検知センサーヒーターのヒーターと液種検知用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 54から 58のいずれかに記載の液種検知方法。

[60] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被検知流体と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 54から 59のいずれかに記載の液種検知方法。

[61] ガソリン若しくは軽油の種類を検知する自動車の液種検知装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、請求項 35から 4

7のレ、ずれかの液種検知装置を配設したことを特徴とする自動車の液種検知装置。

[62] ガソリン若しくは軽油の種類を検知する自動車の液種検知方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項 48から 60のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知することを特徴とする自動車の液種検知方法。

[63] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側に、請求項 35から 4 7のいずれかの液種検知装置を配設するとともに、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づレ、て、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。

[64] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリン若しくは軽油を、請求項 48から 60のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知するとともに、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づレ、て、着火タイミングを調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[65] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づいて、ガソリン若しくは軽油の圧縮率を調整するガソリン若しくは軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。

[66] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

燃料タンク内、またはフューエルポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項 48から 60のいずれかの液種検知方法を用いて、ガソリン若しくは軽油の種類を検知するとともに、

前記液種検知装置で検知されたガソリン若しくは軽油の種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[67] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側に、請求項 35から 47のレ、ずれかの液種検知装置を配設したことを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置

[68] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

請求項 48から 60のいずれかの液種検知方法を用いて、前記尿素タンク内または尿素ポンプの上流側または下流側の尿素溶液の尿素濃度を検知することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。